复杂曲面光学元件高精度面形检测技术概述

作     者：刘斌 王孝坤 程强 刘忠凯 李凌众 蔡梦雪 张洛嘉 李文涵 王金成 张学军 LIU Bin;WANG Xiaokun;CHENG Qiang;LIU Zhongkai;LI Lingzhong;CAI Mengxue;ZHANG Luojia;LI Wenhan;WANG Jincheng;ZHANG Xuejun

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 

出 版 物：《南通大学学报（自然科学版）》 (Journal of Nantong University(Natural Science Edition)　)

年 卷 期：2024年第23卷第1期

页      面：1-27页

学科分类：070207[理学-光学] 080901[工学-物理电子学] 07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(62127901) 国家重点研发计划项目(2022YFB3403400) 中国科学院大学生创新实践训练计划项目(Y9I838S) 

主　　题：复杂光学曲面 面形检测 非接触检测 干涉检测 零位检测 非零位检测 

摘      要：复杂曲面光学元件应用于光学系统中可以增大系统设计自由度,同时减少系统所需元件数量,有利于实现光学系统的紧凑化、轻量化,被誉为现代光学系统的变革性元件,被广泛应用于空间光学、光刻系统、汽车照明等领域,极大推动了航天、国防及高科技民用事业的发展。然而,复杂曲面光学元件对面形精度要求较高,如何对其面形进行高精度检测从而指导加工成为限制该类元件大范围应用的瓶颈。文章对10余种常用的复杂曲面光学元件面形检测方法进行了分类梳理,按照是否采用干涉原理,将检测方法分为非干涉检测法和干涉检测法两大类,分别介绍了各种检测方法的原理和适用范围,回顾了各方法的发展历程,着重分析了几种典型方法进行面形检测的特点,并对未来复杂曲面光学元件高精度面形检测技术的发展趋势加以展望。